Question

16．金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛．
（1）基态镍原的外围电子排式为3d⁸4s²．
（2）金属镍能与CO形成配合物Ni（CO）₄，写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式N₂、CN^-．
（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可与H₂发生加成反应．如①CH₂=CH₂、②HC≡CH、③、④HCHO，其中碳原子采取sp²杂化的分子有①③④（填物质序号），HCHO分子的立体结构为平面三角形．
（4）丁二酮肟常用于检验Ni²⁺．在稀氨水中，丁二酮肟与Ni²⁺反应生成鲜红色沉淀，其结构如图所示．该结构中，除共价键外还存在配位键，请在图中用箭头表示出配位键．

Answer 1

分析 （1）Ni是28号元素，根据能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则，写出其核外电子排布式为：1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁸4s²，据此判断其外围电子排布式；
（2）根据等电子体中原子数相同、价电子数相同分析；
（3）根据碳原子含有的σ键和孤电子对判断碳原子采取的杂化方式； 根据价层电子对互斥理论判断甲醛的空间构型；
（4）中心原子提供空轨道配体提供孤电子对形成配位键，Ni含有空轨道、N原子含有孤电子对．

解答 解：（1）Ni是28号元素，其核外电子排布式为：1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁸4s²，价电子数为10，价电子排布式为3d⁸4s²，故答案为：3d⁸4s²；
（2）CO含有2个原子14个电子，所以CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式为：N₂、CN^-（或O₂²⁺、C₂^2-、NO⁺），故答案为：N₂；CN^-；
（3）①CH₂=CH₂中每个碳原子含有3个σ键，不含孤电子对，所以采取sp²杂化，故正确；
②HC≡CH中每个碳原子含有2个σ键，不含孤电子对，所以采取sp杂化，故错误；
③中每个碳原子含有3个σ键，不含孤电子对，所以采取sp²杂化，故正确；
④HCHO中碳原子含有3个σ键，不含孤电子对，所以采取sp²杂化，故正确；
HCHO中碳原子含有3个σ键，不含孤电子对，所以其空间构型是平面三角形；
故答案为：①③④； 平面三角；
（4）配位键由含有孤电子对的原子指向含有空轨道的原子，Ni含有空轨道、N原子含有孤电子对，所以配位键由N原子指向Ni原子，
故答案为：．

点评 本题考查了价电子的排布式、配位键、原子杂化方式判断等知识点，题目难度中等，难点是配位键表示方法，明确配位键是由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子是解答关键．